英飛凌推出全球最薄矽功率晶圓，突破技術極限並提高能效

Oct . 2024

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• 英飛凌是首家掌握20μm超薄功率半導體晶圓處理加工技術的公司；

• 通過降低晶圓厚度將基板電阻減半，進而將功率損耗減少15%以上；

• 新技術可用於各種應用，包括英飛凌的AI賦能路線圖；

• 超薄晶圓技術已獲認可並向客戶發布。

繼宣布推出全球首款300mm氮化鎵（GaN）功率半導體晶圓和在馬來西亞居林建成全球最大的200mm碳化矽（SiC）功率半導體晶圓廠之後，英飛凌再次在半導體製造技術領域取得新的里程碑。英飛凌在處理和加工史上最薄的矽功率晶圓方面取得了突破性進展，這種晶圓直徑為300mm，厚度為20μm。厚度僅有頭髮絲的四分之一，是目前最先進的40-60μm晶圓厚度的一半。

Jochen Hanebeck

英飛凌科技執行長

這款全球最薄的矽晶圓展現了我們致力於通過推動功率半導體技術的發展，為客戶創造非凡的價值。英飛凌在超薄晶圓技術方面的突破標誌著我們在節能功率解決方案領域邁出了重要一步，並有助於我們充分發揮全球低碳化和數位化趨勢的潛力。憑藉這項技術突破，英飛凌掌握了Si、SiC和GaN這三種半導體材料，鞏固了我們在產業創新方面的領先優勢。

這項創新將有助於大幅提高功率轉換解決方案的能效、功率密度和可靠性，適用於AI數據中心，以及消費、電機控制和計算應用。與基於傳統矽晶圓的解決方案相比，晶圓厚度減半可將基板電阻降低50%，從而使功率系統中的功率損耗減少15%以上。對於高階AI伺服器應用來說，電流增大會推動能源需求上升，因此，將電壓從230V降低到1.8V以下的處理器電壓，對於功率轉換來說尤其重要。超薄晶圓技術大大促進了基於垂直溝槽MOSFET技術的垂直功率傳輸設計。這種設計實現了與AI晶片處理器的高度緊密連接，在減少功率損耗的同時，提高了整體效率。

Adam White

英飛凌科技電源與感測系統事業部總裁

新型超薄晶圓技術推動了我們以最節能的方式為從電網到核心的不同類型的AI伺服器配置提供動力的雄心。隨著AI資料中心的能源需求大幅上升，能效變得日益重要。這給英飛凌帶來了快速發展的機會。基於中雙位數的增長率，預計我們的AI業務收入在未來兩年內將達到10億歐元。

由於將晶片固定在晶圓上的金屬疊層厚度大於20μm，因此為了克服將晶圓厚度降低至20μm的技術障礙，英飛凌的工程師必須建立一種創新而獨特的晶圓研磨方法。這極大地影響了薄晶圓背面的處理和加工。此外，與技術和生產相關的挑戰，如晶圓翹曲度和晶圓分離，對確保晶圓穩定性和一流穩健性的後端組裝製程也有重大影響。 20μm薄晶圓製程以英飛凌現有的製造技術為基礎，確保新技術能夠無縫集成到現有的大批量Si生產線中，而不會產生額外的製造複雜性，從而保證盡可能高的產量和供應安全性。

該技術已獲得認可，並被應用於英飛凌的集成式智能功率等級（直流-直流轉換器）中，已交付給首批客戶。同時，該技術也擁有與20μm晶圓技術相關的強大專利組合，體現了英飛凌在半導體製造領域的創新領先優勢。隨著目前超薄晶圓技術的發展，英飛凌預測在未來三到四年內，現有的傳統晶圓技術將被用於低壓功率轉換器的替代技術所取代。這項突破進一步鞏固了英飛凌在市場上的獨特地位。英飛凌目前擁有全面的產品和技術組合，涵蓋了基於Si、SiC和GaN的裝置，這些裝置是推動低碳化和數位化的關鍵因素。

11月12-15日，英飛凌將在2024年慕尼黑國際電子元件博覽會 (C3展廳502號攤位) 上公開展示首款超薄矽晶圓。